Question

Difficulty: MediumÜstel ve Logaritmik Denklemler
log2(x2x)=log2(3x3)\log_2(x^2 - x) = \log_2(3x - 3) denkleminin gerçel sayılardaki çözüm kümesi aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    {1,3}\{1, 3\}
  2. B
    {1}\{1\}
  3. {3}\{3\}Answer
  4. D
    {1,3}\{-1, 3\}
  5. E
    {3,4}\{3, 4\}

Answer

Çözüm kümesi yalnızca 3 elemanından oluşur.
Verilen denklemin cebirsel çözümü yapıldığında elde edilen köklerden yalnızca 3 değeri logaritma fonksiyonlarının tanım kümesi olan x>1x > 1 koşulunu sağlar. Diğer aday kök olan 1 değeri logaritmanın içini sıfır yaparak tanımsızlığa yol açtığından çözüm kümesine dahil edilmez. Bu sebeple çözüm kümesi tek elemanlıdır.

Step-by-Step Solution

1
Logaritma fonksiyonlarının tanımlı olması için gerekli olan tanım aralıklarını belirleyin.
x2x>0x(x1)>0x<0x^2 - x > 0 \Rightarrow x(x-1) > 0 \Rightarrow x < 0 veya x>1x > 1 ve 3x3>0x>13x - 3 > 0 \Rightarrow x > 1 bulunur. Bu iki koşulun kesişimi alındığında denklemin tanım kümesi x>1x > 1 aralığı olarak belirlenir.
Logaritmanın tanımı gereği taban ve logaritması alınan ifade sıfırdan büyük olmalıdır.
2
Tabanları eşit olan logaritma ifadelerinin iç kısımlarını birbirine eşitleyerek cebirsel denklemi çözün.
x2x=3x3x24x+3=0x^2 - x = 3x - 3 \Rightarrow x^2 - 4x + 3 = 0 elde edilir. Bu ifade çarpanlarına ayrıldığında (x3)(x1)=0(x-3)(x-1) = 0 olur ve aday kökler x=3x = 3 veya x=1x = 1 olarak bulunur.
loga(f(x))=loga(g(x))f(x)=g(x)\log_a(f(x)) = \log_a(g(x)) \Rightarrow f(x) = g(x) kuralı uygulanarak logaritmik denklem ikinci dereceden bir denkleme dönüştürülür.
3
Bulunan aday kökleri başlangıçta elde edilen tanım kümesi (x>1x > 1) ile karşılaştırarak doğruluğunu kontrol edin.
x=1x = 1 değeri tanım kümesinde yer almaz (1>11 > 1 sağlanmaz ve logaritmanın içini sıfır yaparak tanımsız kılar). x=3x = 3 değeri ise tanım kümesindedir (3>13 > 1). Bu nedenle çözüm kümesi sadece  3 \ {3\ } elemanından oluşur.
Elde edilen tüm cebirsel köklerin orijinal fonksiyonda tanımsızlık yaratıp yaratmadığı kontrol edilmelidir.

Key Concept

Logaritmik denklemlerde cebirsel köklerin tanım kümesine uygunluğunun denetlenmesi
Rate this question